JP2006266096A - 燃料遮断弁 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 燃料遮断弁10は、ケーシング20内に、第1弁室31Sおよび第2弁室35Sを備え、各弁室に第1弁機構50および第2弁機構60をそれぞれ収納している。第1弁機構50の第1フロート51は、燃料液位が第1液位FL1に達したときに上昇して第1接続通路32aを閉じる。第2弁機構60は、第1液位FL1より高い第2液位FL2に達したときに上昇して第2接続通路36aを閉じる。第1弁室31Sと第2弁室35Sの間には、絞り部として作用する弁間通路32cが設けられている。弁間通路32cは、第1フロート51が第1接続通路32aを閉じたときに燃料タンクFTのタンク内圧を上昇させるように第1接続通路32aより小さな通路面積で形成されている。
【選択図】 図3
Description
近年、燃料タンクの扁平化に伴って燃料遮断弁の扁平化も求められているが、上記従来の技術によれば、上室と下室との間に中間室を必要とするために、燃料遮断弁の高さ方向の形状が大きくなり、燃料タンクの扁平化の要請に対応することができない。
燃料タンクの上部に装着され、該燃料タンク内の燃料液位に応じて上記燃料タンク内と外部とを連通遮断する燃料遮断弁において、
上記燃料タンク内に連通する第1弁室と、該第1弁室に接続された第2弁室と、上記第1弁室と上記第2弁室とを接続する第1接続通路と、上記第2弁室と上記外部とを接続する第2接続通路とを有するケーシングと、
上記第1弁室に収納され、上記燃料液位が第1液位に達したときに上昇して上記第1接続通路を閉じる第1弁機構と、
上記第2弁室に収納され、上記燃料液位が上記第1液位より高い第2液位に達したときに上昇して第2接続通路を閉じる第2弁機構と、
を備え、
上記第1弁機構は、上記第1接続通路を閉じたときに、上記燃料タンクのタンク内圧を上昇させるように上記第1弁室から上記第2弁室への流量を低減する絞り部を有すること、を特徴とする。
上記燃料タンク内に連通する第1弁室と、該第1弁室に接続された第2弁室と、上記第1弁室と上記第2弁室とを接続する第1接続通路と、該第1接続通路の開口周縁に形成された第1シール部と、上記第2弁室と上記外部とを接続する第2接続通路と、該第2接続通路の開口周縁部に形成された第2シール部とを有するケーシングと、
上記第1弁室に収納され、上記燃料液位が第1液位に達したときに上昇して上記第1シール部に着座して上記第1接続通路を閉じる第1弁機構と、
上記第2弁室に収納され、上記燃料液位が上記第1液位より高い第2液位に達したときに上昇して上記第2シール部に着座して第2接続通路を閉じる第2弁機構と、
を備え、
上記第1弁室と上記第2弁室の間に絞り部を設け、該絞り部は、上記第1弁機構が上記第1シール部に着座したときに、上記燃料タンクのタンク内圧を上昇させるように上記第1接続通路より通路面積を小さく形成したこと、を特徴とする。
A.第1実施例
(1) 燃料遮断弁の概略構成
図1は本発明の第1実施例にかかる自動車の燃料タンクFTの上部に取り付けられる燃料遮断弁10を示す側面図、図2は燃料遮断弁10の平面図、図3は図2の3−3線に沿った断面図である。図1において、燃料タンクFTは、その表面がポリエチレンを含む複合樹脂材料から形成されており、そのタンク上壁FTaに取付穴FTbが形成されている。このタンク上壁FTaには、燃料遮断弁10がその下部を取付穴FTbに突入した状態にて取り付けられている。燃料遮断弁10は、給油時に燃料タンクFT内の燃料が第1液位FL1まで上昇したときにキャニスタへの流出を規制するとともにオートストップを機能させ、さらに第2液位FL2を越えたときに過給油を防止するものである。
図3において、燃料遮断弁10は、ケーシング20と、第1弁機構50と、第2弁機構60とを主要な構成として備えている。ケーシング20は、第1ケーシング部30と、第1ケーシング部30の上に固定された第2ケーシング部35とを備えており、第1ケーシング部30の第1弁室31S内に第1弁機構50が収納され、第2ケーシング部35の第2弁室35S内に第2弁機構60が収納されている。
弁支持部材66の上部であって、弁通路突部66bの外周部には、弁保持凹所66gが形成されている。ゴム弁体68は、弁保持凹所66gにゴム弁体68の支持基部68aが圧入されることで弁支持部材66に支持されている。ゴム弁体68は、支持基部68aの外周部にシート部68bを備え、このシート部68bが第2シール部36bに着離することで第2接続通路36aを開閉する。
次に、燃料遮断弁10の動作について説明する。図3において、給油により燃料タンクFT内に燃料が供給されると、燃料タンクFT内の燃料液位の上昇につれて燃料タンクFT内の上部に溜まっていた燃料蒸気は、燃料遮断弁10から管路を経てキャニスタに逃がされる。すなわち、燃料タンクFT内の燃料液位が第1液位FL1に達していない間は、第1フロート51および第2フロート62は、第1弁室31Sおよび第2弁室35Sのそれぞれの第1シール部32b,36bから離間しているから、燃料蒸気は、第1弁室31S、第1接続通路32aを経て第2弁室35S内に入り込み、第2弁室35Sから第2接続通路36a、蓋側通路39aを経てキャニスタに流れ込む。
(P1−P0)S1≦W−K ...(1)
式(1)の右辺は、重量Wとスプリング荷重Kとの差で正の値であり、つまり、上部弁機構65に対して開弁方向へ加わる力であり、これを一定であるとすると、左辺は、上部弁機構65のシート部68bが第2シール部36bに吸着するように閉弁方向へ加わっている力である。ここで、通路面積S1が小さいと、大きな差圧(P1−P0)でも開弁する。つまり、キャニスタ側圧力P0が一定であるとすると、大きなタンク側圧力P1でも、開弁することになる。よって、接続孔66cの通路面積を第2接続通路36aの通路面積より小さく設定することで、上部弁機構65は、第2シール部36bから小さな力で開弁する。このように、上部弁機構65のゴム弁体68および第2フロート62の弁部63aによる2段の弁構造により、再開弁特性の向上を促進するように機能する。
上記実施例の構成により、以下の作用・効果を奏する。
(4)−1 給油により燃料タンクFT内の燃料液位が第1液位FL1を越えると、第1フロート51が第1接続通路32aの一部を閉じて、燃料タンクFTのタンク内圧が上昇するので、オートストップを働かせることができる。この状態では、弁間通路32cが第2弁室35Sなどを通じて、燃料タンクFTの内圧をキャニスタ側へ逃がすから、燃料の吹き返しを防止することができる。
図11は第2実施例にかかる燃料遮断弁10Bを示す断面図である。第2実施例は、弁間通路32Bcの配置に特徴を有している。すなわち、第1弁室31BSと第2弁室35BSとの間を区画する上壁32Bには、弁間通路32Bcが形成されている。また、第1ケーシング部30Bおよび第1弁機構50Bは、第1実施例と構成が一部異なっている。第1ケーシング部30Bの下開口31Baは、底蓋31Bで覆われており、底蓋31Bに連通孔31Bbが形成されている。
この構成において、燃料液位が第1液位FL1に達すると、燃料は、底蓋31Bの連通孔31Bbを塞ぐとともに第1弁室31BS内と燃料タンクFTとの圧力差により第1弁室31BSのタンクに流入して第1フロート51Bを上昇させ、第1接続通路32Baを閉じる。これにより、燃料タンクFTからキャニスタ側へ流れる通路面積は、弁間通路32Bcで絞られてオートストップを作動させる。さらに燃料液位が第2液位FL2まで達して側部連通孔33Baを塞ぐと、燃料は第2弁室35BSへ流入して第2弁機構60Bにより第2接続通路36Baを閉じて過給油を防止する。
図12は第3実施例にかかる燃料遮断弁10Cを示す断面図である。第3実施例は、第2実施例と異なる構成として、ケーシング20Cの第1ケーシング部30Cと第2ケーシング部35Cとを並列に配置して弁間通路32Ccにより接続するとともに、第1および第2ケーシング部30C,35C内に第1弁機構50Cおよび第2弁機構60Cを収納した構成である。第3実施例の構成および開閉動作は第2実施例とほぼ同一であるが、第2弁室35CSに溜まった燃料を排出するための排出機構80を備えている。排出機構80は、底蓋35CPを貫通した排出通路35CPaを貫通する弁体81を備えている。弁体81は、底蓋35CPと係合する係合部81aと、係合部81aの下部から突設されかつ排出通路35CPaを開閉する浮力部81bとを備えている。
上記燃料遮断弁10Cにおいて、燃料液位が第1液位FL1に達したときに、第1弁機構50Cは、第1接続通路32Caを閉じる。このとき、第1接続通路32Caの通路面積は、弁間通路32Ccまで絞られるから燃料タンクFTのタンク内圧が高くなり、オートストップが働く。この状態では、弁体81は上昇しており排出通路35CPaを閉じているので、タンク内圧の上昇を阻害しない。さらに、燃料液位が第2液位FL2に達したときに、燃料が側部連通孔33Caを閉じるから弁間通路32Ccおよび排出機構80を通じて第2弁室35CSに流入して、第2弁機構60Cが上昇して第2接続通路36Caを閉じる。これにより、過給油が防止される。そして、燃料液位が低下したとき、弁体81が下がり、排出通路35CPaを開くから、第2弁室35CSから燃料が排出される。このように、燃料液位FLが低下して第2弁室35CS内の燃料を速やかに排出して第2弁機構60Cが第2接続通路36Caを閉じたままになるのを回避している。
本実施例の燃料遮断弁10Cによれば、第1ケーシング部30Cと第2ケーシング部35Cを並列に配置したことで、燃料タンクFTの扁平化に寄与することができる。
この実施例では、燃料液位が第2液位FL2に到達したときに排出通路35CPaを閉じる構成としたが、第2液位FL2に到達する前に81が排出通路35CPaを閉じる構成をとってもよい。
なお、第3実施例では、第1ケーシング部30Cと第2ケーシング部35Cとを並列配置し、第1ケーシング部30Cの上部の仕切壁に弁間通路32Ccを設けたが、図13に示すように、第1実施例のように第1シール部32Cbに弁間通路32Cc−1を設けても、同様な効果を奏する。
図14は第4実施例にかかる燃料遮断弁10Dを示す断面図である。第4実施例は、第1ケーシング部30Dおよび第1弁機構50Dの構成に特徴を有している。すなわち、第1ケーシング部30Dは、第2ケーシング部35Dと並列に配置しかつ取り囲むドーナツ形状であり、その第1弁室31DS内に環状の第1フロート51Dが収納されている。第1フロート51Dは、ドーナツ形状とすることにより同じ浮力を得るために高さを低くでき、扁平化に寄与するとともに、燃料タンクFTのデッドスペースをより小さくできる。
ここで、弁間通路32Dcは、第1ケーシング部30Dの上壁に形成されているが、第1シール部32Dbに形成してもよい。また、底蓋31Dに連通孔31Dbを設け、連通孔31Dbを塞ぐ燃料液位を第1液位FL1に、側部連通孔33Daを塞ぐ燃料液位を第2液位FL2に設定する。また、排出機構として、第1ケーシング部30Dの下部に排出穴30Dbを形成する。排出穴30Dbは、第2弁室35DSの燃料を排出する作用があるが、燃料タンクのタンク内圧を低減することがない小径の通路として形成されている。
図3に示す第1実施例では、弁間通路32cを第1シール部32bに形成することで絞り部を構成したが、これに限らず、図15に示すように第1弁機構50Eの上部に形成してもよい。すなわち、第1フロート51Eの上部のシート面52Eaに、傾斜面52Ecからシート面52Eaに接続される切欠きにより弁間通路32Ecを形成することで、第1シール部32Ebとの間で絞り部を形成してもよい。
上記実施例の燃料遮断弁は、タンク上壁に形成した取付穴を塞ぐように取り付ける構成について説明したが、これに限らず、いわゆるインタンク式で燃料タンク内の上部に取り付けられる構成であってもよい。
20...ケーシング
30...第1ケーシング部
30a...下開口
31S...第1弁室
32b...第1シール部
32...上壁
32a...第1接続通路
32c...弁間通路
32d...上段部
33...側壁
33a...側部連通孔
33b...ガイド穴
34a...上板
34b...脚部
34c...連通路
34d...スプリング支持部
35...第2ケーシング部
35S...第2弁室
35a...下部開口
36...上壁
36a...第2接続通路
36b...第1シール部
37...側壁
37a...フランジ
37b...通気孔
38...フランジ
39...管体部
39a...蓋側通路
50...第1弁機構
51...第1フロート
51S...浮力室
52...上壁
52a...シート面
52b...平坦面
52c...傾斜面
53...側壁
53a...ガイド突部
60...第2弁機構
62S...浮力室
62...第2フロート
63...上壁
63a...弁部
63b...抜止突起
64...側壁
64a...ガイド突条
65...上部弁機構
66...弁支持部材
66a...支持上板
66b...弁通路突部
66c...接続孔
66d...下部シール部
66e...支持アーム
66f...ガイド穴
66g...弁保持凹所
68...ゴム弁体
68a...支持基部
68b...シート部
70...スプリング
FT...燃料タンク
FTa...タンク上壁
FTb...取付穴
FL1...第1液位
FL2...第2液位
10B...燃料遮断弁
30B...第1ケーシング部
31B...底蓋
31BS...第1弁室
31Ba...下開口
31Bb...連通孔
32B...上壁
32Ba...第1接続通路
32Bc...弁間通路
33Ba...側部連通孔
35BS...第2弁室
36Ba...第2接続通路
50B...第1弁機構
51B...第1フロート
60B...第2弁機構
10C...燃料遮断弁
20C...ケーシング
30C...第1ケーシング部
31Ca...排出通路
32Ca...第1接続通路
32Cb...第1シール部
32Cc...弁間通路
32Cc−1...弁間通路
33Ca...側部連通孔
35C...第2ケーシング部
35CPa...排出通路
35CP...底蓋
35CS...第2弁室
36Ca...第2接続通路
50C...第1弁機構
60C...第2弁機構
80...排出機構
81...弁体
81a...係合部
81b...浮力部
10D...燃料遮断弁
30D...第1ケーシング部
30Db...排出穴
31D...底蓋
31DS...第1弁室
31Db...連通孔
32Db...第1シール部
32Dc...弁間通路
33Da...側部連通孔
35D...第2ケーシング部
35DS...第2弁室
50D...第1弁機構
51D...第1フロート
32Eb...第1シール部
32Ec...弁間通路
50E...第1弁機構
51E...第1フロート
52Ea...シート面
52Ec...傾斜面
Claims (18)
- 燃料タンク(FT)の上部に装着され、該燃料タンク(FT)内の燃料液位に応じて上記燃料タンク(FT)内と外部とを連通遮断する燃料遮断弁において、
上記燃料タンク(FT)内に連通する第1弁室(31S)と、該第1弁室(31S)に接続された第2弁室(35S)と、上記第1弁室(31S)と上記第2弁室(35S)とを接続する第1接続通路(32a)と、上記第2弁室(35S)と上記外部とを接続する第2接続通路(36a)とを有するケーシング(20)と、
上記第1弁室(31)に収納され、上記燃料液位が第1液位(FL1)に達したときに上昇して上記第1接続通路(32a)を閉じる第1弁機構(50)と、
上記第2弁室(35S)に収納され、上記燃料液位が上記第1液位(FL1)より高い第2液位(FL2)に達したときに上昇して第2接続通路(36a)を閉じる第2弁機構(60)と、
を備え、
上記第1弁機構(50)は、上記第1接続通路(32a)を閉じたときに、上記燃料タンク(FT)のタンク内圧を上昇させるように上記第1弁室(31S)から上記第2弁室(35S)への流量を低減する絞り部を有すること、を特徴とする燃料遮断弁。 - 請求項1に記載の燃料遮断弁において、
上記ケーシング(20)は、上記第1接続通路(32a)の開口周縁部に第1シール部(32b)を備え、上記絞り部は、上記第1弁機構(50)と上記第1シール部(32b)との間に形成されている燃料遮断弁。 - 請求項2に記載の燃料遮断弁において、
上記絞り部は、上記第1接続通路(32a)に接続されかつ上記第1シール部(32b)の一部を切り欠いた弁間通路(32c)から形成されている燃料遮断弁。 - 請求項2に記載の燃料遮断弁において、
上記絞り部は、上記第1弁機構(50)の上面の一部を切り欠いた弁間通路(32Ec)から形成されている燃料遮断弁。 - 請求項2に記載の燃料遮断弁において、
上記ケーシング(20)は、上記燃料液位が上記第2液位(FL2)に達したときに燃料で塞がれる側部連通孔(33a)を備え、該側部連通孔(33a)は、上記タンク内圧と上記第2弁室(35S)との圧力差により、上記第1弁室(31S)から上記第2弁室(35S)に燃料を流入させて上記第2弁機構(60)が上記第2接続通路(36a)を閉じるように構成した燃料遮断弁。 - 請求項5に記載の燃料遮断弁において、
上記第1弁機構(50)は、上記燃料液位が上記第1液位(FL1)に達したときに上記第1弁室(31S)内に流入する燃料によって浮力を生じて上昇する第1フロート(51)を備え、該第1フロート(51)の上部に、上記側部連通孔(33a)から上記第1接続通路(32a)への気流を導くとともに該気流により第1フロート(51)を下方へ押す分力を生じる傾斜面(52c)を備えた燃料遮断弁。 - 請求項6に記載の燃料遮断弁において、
上記第1フロート(51)の側壁(53)は、ガイド突部(53a)を備え、上記第1ケーシング部(30)は、上記ガイド突部(53a)をガイドするガイド穴(33b)を備え、上記ガイド突部(53a)および上記ガイド穴(33b)は、上記第1フロート(51)を上下方向にガイドするとともに回り止めするように構成した燃料遮断弁。 - 請求項2に記載の燃料遮断弁において、
上記第2弁機構(60)は、弁部(63a)を有する第2フロート(62)と、該第2フロート(62)の上部に装着され上記第2接続通路(36a)を開閉するシート部(68b)と、上記第2接続通路(36a)に接続され該第2接続通路(36a)より通路面積の小さい接続孔(66c)とを有する上部弁機構(65)とを備え、上記第2フロート(62)の昇降により上記弁部(63a)で上記接続孔(66c)を開閉するように構成した燃料遮断弁。 - 請求項2に記載の燃料遮断弁において、
上記ケーシング(20)は、上記第1弁室(31S)と並列に上記第2弁室(35S)を配置した燃料遮断弁。 - 請求項1に記載の燃料遮断弁において、
上記ケーシング(20)は、上記第1弁室(31S)と上記第2弁室(35S)とを仕切る仕切壁を備え、上記絞り部は、上記仕切壁に形成されている弁間通路(32Bc)である燃料遮断弁。 - 請求項10に記載の燃料遮断弁において、
上記ケーシング(20)は、上記燃料液位が上記第2液位(FL2)に達したときに燃料で塞がれる側部連通孔(33a)を備え、該側部連通孔(33a)は、上記タンク内圧と上記第2弁室(35S)との圧力差により、上記第1弁室(31S)から上記第2弁室(35S)に燃料を流入させて上記第2弁機構(60)が上記第2接続通路(36a)を閉じるように構成した燃料遮断弁。 - 請求項11に記載の燃料遮断弁において、
上記第1弁機構(50)は、上記燃料液位が上記第1液位(FL1)に達したときに上記第1弁室(31S)内に流入する燃料によって浮力を生じて上昇する第1フロート(51)を備え、該第1フロート(51)の上部に、上記側部連通孔(33a)から上記第1接続通路(32a)への気流を導くとともに該気流により第1フロート(51)を下方へ押す分力を生じる傾斜面(52c)を備えた燃料遮断弁。 - 請求項12に記載の燃料遮断弁において、
上記第1フロート(51)の側壁(53)は、ガイド突部(53a)を備え、上記第1ケーシング部(30)は、上記ガイド突部(53a)をガイドするガイド穴(33b)を備え、上記ガイド突部(53a)および上記ガイド穴(33b)は、上記第1フロート(51)を上下方向にガイドするとともに回り止めするように構成した燃料遮断弁。 - 請求項10に記載の燃料遮断弁において、
上記第2弁機構(60)は、弁部(63a)を有する第2フロート(62)と、該第2フロート(62)の上部に装着され上記第2接続通路(36a)を開閉するシート部(68b)と、上記第2接続通路(36a)に接続され該第2接続通路(36a)より通路面積の小さい接続孔(66c)とを有する上部弁機構(65)とを備え、上記第2フロート(62)の昇降により上記弁部(63a)で上記接続孔(66c)を開閉するように構成した燃料遮断弁。 - 請求項10に記載の燃料遮断弁において、
上記ケーシング(20)は、上記第1弁室(31S)と並列に上記第2弁室(35S)を配置した燃料遮断弁。 - 請求項15に記載の燃料遮断弁において、
上記燃料液位が上記ケーシング(20)の上記第2弁室(35S)の下端を下回ったときに、上記第2弁室(35S)内の燃料を排出する排出機構を設けた燃料遮断弁。 - 請求項16に記載の燃料遮断弁において、
上記排出機構は、上記燃料液位が上記第2液位(FL2)に達する以前に閉じるようにした弁である燃料遮断弁。 - 燃料タンク(FT)の上部に装着され、該燃料タンク(FT)内の燃料液位に応じて上記燃料タンク(FT)内と外部とを連通遮断する燃料遮断弁において、
上記燃料タンク(FT)内に連通する第1弁室(31S)と、該第1弁室(31S)に接続された第2弁室(35S)と、上記第1弁室(31S)と上記第2弁室(35S)とを接続する第1接続通路(32a)と、該第1接続通路(32a)の開口周縁に形成された第1シール部(32b)と、上記第2弁室(35S)と上記外部とを接続する第2接続通路(36a)と、該第2接続通路(36a)の開口周縁部に形成された第2シール部(36b)とを有するケーシング(20)と、
上記第1弁室(31)に収納され、上記燃料液位が第1液位(FL1)に達したときに上昇して上記第1シール部(32b)に着座して上記第1接続通路(32a)を閉じる第1弁機構(50)と、
上記第2弁室(35S)に収納され、上記燃料液位が上記第1液位(FL1)より高い第2液位(FL2)に達したときに上昇して上記第2シール部(36b)に着座して第2接続通路(36a)を閉じる第2弁機構(60)と、
を備え、
上記第1弁室(31S)と上記第2弁室(35S)の間に絞り部を設け、該絞り部は、上記第1弁機構(50)が上記第1シール部(32b)に着座したときに、上記燃料タンク(FT)のタンク内圧を上昇させるように上記第1接続通路(32a)より通路面積を小さく形成したこと、を特徴とする燃料遮断弁。
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